Gaswechsel

    Aus Medizin-Lexikon.de

    Austausch gasförmiger Stoffe (Sauerstoff und Kohlensäure) zwischen Körper und Umgebung. Siehe auch Atmung.

    Im intermediären Stoffwechsel wird zur Energieerzeugung laufend Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxid (im Wasser gelöst als Kohlensäure) erzeugt. Durch diese Gewebsatmung (innere Atmung) wird ein Gasaustausch zwischen Blut und Zellen notwendig, der schließlich zum Unterschied in der Zusammensetzung zwischen eingeatmeter und ausgeatmeter Luft führt. Man unterscheidet daher einen inneren Gaswechsel (Zelle-Blut-Lunge), vom äußeren Gaswechsel (Lunge-Umgebungsluft).

    Dementsprechend hat jede Zelle, jedes Körpergewebe und jede einzelne Enzymreaktion der Atmungskette ihren "respiratorischen Quotienten", d.h. ein Verhältnis von aufgenommenem Sauerstoff zur abgegebenen Kohlesäure, das von den Besonderheiten des Stoffwechsels abhängt. So verbraucht die Verbrennung der Fette mehr Sauerstoff pro Molekühl entweichender Kohlensäure als die der Kohlenhydrate, weil die letzteren bereits Sauerstoff enthalten. Den Sauerstoffverbrauch bezeichnet man auch als pQO2. Der respiratorische Quotient wird als rQ abgekürzt.

    Ein erwachsener Mann verbraucht pro Minute rund einen Viertelliter Sauerstoff, in 24 Stunden also ca. 360 Liter. Dafür gibt er in 24 Stunden ca. 300 Liter Kohlendioxid ab. Dies ergibt einen rQ von ca. 0,85. Bei reiner Kohlenhydraternährung würde er mehr bei 1 liegen. Der pQO2 bei völliger Ruhe, also eigentlich im Schlaf, zwölf Stunden nach der letzten Mahlzeit, heißt Grundumsatz. Da diese Bedingungen sehr schwer einzuhalten sind, ist die Grundumsatz-Bestimmung beim Menschen unzuverlässig. Die Entkoppelung der Atmungskette bei Krankheiten, besonders solchen der Schilddrüse, erhöht den Grundumsatz. Ebenso wird der pQO2 bei körperlicher Anstrengung durch die Verdauungsarbeit, Aufregungen oder Fieber erhöht. Dies bezeichnet man als Leistungszuwachs.